邊坡穩(wěn)定分析是巖土工程的主要研究課題,也是邊坡設計及其治理的核心內(nèi)容。在影響土質(zhì)邊坡穩(wěn)定的各因素中,水的滲流作用不容忽視。實際上,滲流場與應力場之間是相互影響、相互作用的,且處于一種復雜的動態(tài)變化過程中,構(gòu)成流固耦合關(guān)系。因此研究滲流場和應力場耦合對邊坡的穩(wěn)定性具有理論及現(xiàn)實意義。本文針對寧夏引黃灌區(qū)農(nóng)田排水溝道在承泄地下水滲流過程中邊坡局部滑塌嚴重的實際狀況,探索了滲流作用下土工袋砌護邊坡的穩(wěn)定性計算問題。以位于青銅峽市營橋三隊農(nóng)田斗溝的土工袋砌護邊坡為研究對象,采用有限元強度折減法和ABAQUS有限元軟件進行了數(shù)值模擬分析計算,主要研究結(jié)果如下:（1）對滲流基本理論和流固耦合原理進行了詳細闡述,就滲流的有限元方程的推導過程進行了介紹,并總結(jié)了滲流方程的定解條件。通過對流固耦合機理闡述,建立了流固耦合模型,給出了模型求解過程。（2）利用有限元軟件ABAQUS建立了考慮滲流作用的土工袋砌護邊坡穩(wěn)定性有限元計算模型,模擬結(jié)果表明,農(nóng)田排水溝道地下水滲流對邊坡穩(wěn)定有較明顯影響;給出了流固耦合與非流固耦合情況下溝道邊坡的滲流場、應力場及邊坡安全系數(shù),考慮流固耦合作用的邊坡穩(wěn)定系數(shù)較非流固耦合... 

【文章來源】：寧夏大學寧夏回族自治區(qū) 211工程院校

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１技術(shù)路線圖??Ｆｉｇ．?１．１?Ｔｈｅ?ｒｅｓｅａｒｃｈ?ｔｅｃｈｎｉｃａｌ?ｒｏａｄ?ｍａｐ??

ＣＪ】?Ｇ??圖２＿１有限元強度折減過程示意圖??Ｆｉｇ．２－１?Ａ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｓｔｒｅｎｇｔｈ?ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?ｆｉｎｉｔｅ?ｅｌｅｍｅｎｔ??折減系數(shù)不斷增大時，土體的內(nèi)摩擦角和粘聚力不斷減小，土體的抗剪能力到一定程度時，土體達到極限平衡狀態(tài)，此時強度指標折減后的所得的強度相切，土體所發(fā)揮出來的抗剪強度與實際剪應力達到臨界平衡。??

３．２．２滲流的連續(xù)性方程??滲流的連續(xù)性方程可以根據(jù)不可壓縮流體的質(zhì)量守恒原理加以證明，在滲流場中某一單元??內(nèi)水的質(zhì)量增減速率等于單元體內(nèi)水的質(zhì)量隨時間變化的速率。以下圖３－丨為例，單元體的變??長為ｄｘ、ｄｙ、ｄｚ，沿坐標軸方向的滲流速度分量為ｖｘ、ｖｙ、ｖｚ?，設流體密度為ｐ，通過ｘ軸??方向進入單元的水體質(zhì)量速率為ｐｖｘｄｘｄｙｄｚ，流出單元體的水體質(zhì)量速率為??ｐ＼＼?＋?＾Ｖ＇?ｄｘ則ｘ軸方向的流入與流出的質(zhì)量速率之差為??Ｖ?ｄｘ?）??Ｓ—?°－３）??Ｚ??ｚｚｔｖｉ???＾????ｄｚ??＾?ｙ??Ｉ?ｋｑＡ?ｆ?１／?ｙ??／?／ｄｘ??＾?ｄｙ????Ｘ??圖３－］三維滲流單元體??Ｆｉｇ．３－１?Ｔｈｒｅｅ?ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ?ｐｅｒｃｏｌａｔｉｏｎ?ｕｎｉｔ??同理可得沿ｙ軸和ｚ軸的質(zhì)量速率之差為??－１７－??

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3384023